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[摘要]課程教學是人才培養過程中的關鍵環節,教學施效果將嚴重影響到人才培養的質量。制藥工藝學是藥學專業本科生的專業必修課程。該課程與制藥行業的生產緊密關聯,是一門兼具實踐性和應用性的課程。該課程內容多、知識體系復雜,涉及工業中重要的工藝流程,在課堂上學生容易感到枯燥乏味。作者所在教學團隊結合自身教學經驗,從教學內容選擇、教學方法創新、理論與實踐融合等方面以應用型為導向進行教學改革與探索。
[關鍵詞]制藥工藝學;理論與實踐融合;改革與實踐
新時期全國高等學校本科教育工作會議于2018年8月21日在成都召開。教育部部長陳寶生在會議上表示,本科教育是高等教育安身立命的基礎,大力實施本科振興教育關鍵要在本科教育中堅持以本為本。課程是人才培養過程中最基本的要素,是教育思想、教育目標和教育內容的重要載體,課程教學是培養學生素質和能力的重要方法和途徑[1]。課程改革不僅是教學改革的核心,也是整個教育改革的重點和難點。《制藥工藝學》課程作為藥學專業本科生的必修和主干課程,通過該課程的學習,學生可以分析制藥過程中設計的工藝和原理,分析工藝操作過程和工業實施方法中所涉及的化學單元反應和化工單元操作;培養學生在制藥過程研究和開發中應具備的基本思想、方法和能力,提高學生發現問題、解決問題、設計創新與實踐的綜合能力[2]。該門課程具有極強的應用型,對于藥學類專業學生特別是地方應用型本科的藥學專業學生的培養至關重要。同時,該課程與藥品工業化生產密切相關,在教學中存在內容多、知識跨度寬、藥物種類復雜等問題,在有限的教學課時量下,學生難以聯系企業中實際的生產情況。特別是教師和制藥一線工程師考慮重要的工藝參數和操作過程,在教學中學生往往感覺枯燥乏味,因此如何在有限的學時下以應用型教學為導向設計制藥工藝學課程,如何理論聯系實踐,在培養學生實踐能力的同時,激發學生學習興趣等,這些都需要探討和研究如何對該門課程進行教學探索與改革。本論文從作者所在教學團隊的實際教學經驗出發,圍繞課程體系搭建、實驗實踐教學改革、考核方式等方面進行改革與實踐,結合教學模式反饋著力推進制藥工藝學課程教學和實踐相融合,提升該門課程在銜接理論聯系實際的紐帶作用,培養制藥方面應用型高級人才。
1理論教學內容的改革
1.1教材選擇
目前,制藥工藝學教材種類多,通過市場常用教材比對,從皖西學院學生實際情況出發,以應用型教學為導向,選擇適合學生的教材。經過早期的仔細比較,課程團隊選擇了天津大學元英進教授編寫的《制藥工藝學》[3],本教材基于已成功開發的臨床典型藥物的制備,以工藝路線和參數調控為抓手,內容豐富而新穎,體現創新與實踐能力的培養,使學生在掌握堅實的理論基礎上,在典型藥品制造過程的學習中做到理論與實踐的密切結合,為學生的知識、能力、素質協調發展創造了條件。同時,該課本充分收納了制藥領域先進技術的發展趨勢,使學生可以了解最新科技前沿。
1.2教學內容安排
根據皖西學院制藥工程專業的培養方案,設定制藥工藝學總學時為68學時,其中理論學時為48學時,實驗學時20學時。考慮到我校藥學相關專業前期開設的課程鋪墊和專業方向,理論教學模塊按照三大塊劃分,即化學制藥部分、生物制藥部分和共性技術部分。在教學開始之前,通過問卷調查的形式,全面了解學生對相關藥物的了解情況;教學過程中以藥物產品生產工藝為線索,根據學生對藥物的了解情況,選擇性的講授主流藥品生產工藝,如化學制藥工藝篇的手性藥物制備,化學法制備紫杉醇、生物酶法制備他汀類藥物中間體等;生物制藥工藝篇的兩步發酵法制備維生素C,基因工程重組工程菌生產胰島素等。
2實踐教學的改革
2.1實踐學時改革
實踐教學環節是培養學生實踐能力、創新能力及協作能力的關鍵[4]。按照大綱安排的20學時實驗教學對學生的實踐能力培養是遠遠不夠,為此皖西學院生物與制藥工程學院在建立GMP仿真實訓實驗室和500平方米的GMP實訓實驗室的基礎上,增加了藥學專業的實踐教學環節,主要包括20學時的GMP仿真實訓和20學時的GMP實訓。通過GMP仿真實訓可以讓學生了解典型制藥工藝流程和關鍵參數調配,通過電腦操作可以形象生動的展現企業藥品GMP生產規范,提高學生對枯燥乏味的課本知識點的興趣,加深對藥物制備過程的了解。另一方面,借助學院已建立的GMP實訓車間,可以進一步擴大傳統的實驗室小試試驗至中試規模實踐訓練,有助于增強學生企業實踐能力培養,特別是中試規模的實驗能力的鍛煉,提高學生對理論知識的領悟。
2.2實踐內容創新
此前,制藥工藝學實驗主要是設計一些列驗證性實驗,以培養學生的動手能力,但難以提高學生對制藥工藝過程的了解,特別是對書本上的經典藥物工藝的了解。本人所在教學團隊通過內容創新,結合學院已有實驗條件,充分挖掘課本內容,形成設計性實驗,如針對不同藥物的合成工藝路線,或針對同一種藥物如紫杉醇的不同合成工藝。根據這種方法,可以形成多個工藝設計性實驗,共學生選擇。在實驗時,按照4~5人一組,每組選擇不同題目進行實驗的設計與探索。同時,針對成熟的制藥工藝如頭孢菌素生產工藝、維生素C生產工藝等,利用GMP仿真實訓實驗室和GMP實訓實驗室進行模擬操作和實踐操作,讓學生充分理解制藥工藝的過程。
3教學方法的改革
3.1翻轉課堂創新理論教學方法
隨著新媒介技術更新和普及,傳統的課堂教學逐漸突顯出與手機、平板電腦爭奪學生眼球的尷尬局面。如今,大學生具有很強的自我意識,在傳統的滿堂灌教學模式往往會表現出不專心、不感興趣。因此,課堂授課時利用翻轉課堂的教學模式,讓學生從被動接受轉化成為主動學習并自我展示的學習模式,對準備充分、講授清晰的學生加以鼓勵示范,可以很好地調動學生學習的積極性,比單純由老師講解效果更好,更有利于培養學生的自學能力、信息查閱能力和創新的思維方式,提高學生的綜合能力[5]。作者從2015級制藥工程和藥物制劑專業本科生開始試行教學模式改革,在制藥工藝學基礎知識介紹之后,在化學制藥和生物制藥教學中,選擇典型藥物,讓學生組建4-5人團隊,從圖書館的數據庫中查找專業文獻、閱讀英文文獻、分析文獻、設計工藝流程,在此基礎上,撰寫文獻報告,文獻報告由以下幾個部分組成:藥物概述,合成路線,生產工藝流程,三廢處理和工藝改進思考,并用ppt形式作10~15分鐘(含2分鐘提問)的課堂報告,授課教師給予點評,同時接受同學提問并回答。
3.2優化實驗教學方法加強實踐能力培養
通過制藥工藝學實驗可以學習如何進行藥物生產工藝路線設計、選擇和優化,如何對小試的工藝路線進行檢驗、放大研究(中試),通過合理的小試與中試環節,使設計出的工藝路線過程適用于大生產。但就目前開設的實驗來說,與該課程的教學目標不符,存在較大差距。本論文通過在實踐教學內容改變的基礎上進一步優化實驗教學方法。實踐課程前,結合學院現有實驗條件,提供目標產物(產品)結構或名稱,菌種,不固定原料、工藝路線及反應控制參數,由4-5個學生組成的小組在教師指導下查閱相關資料,收集相關信息,通過資料提供的信息進行工藝路線及參數的選擇,確定所需原料、試劑、設備及反應控制參數。通過開設GMP仿真實訓、制藥工藝實驗室小試和GMP車間中試放大,該方法可以使得學生對工藝路線的設計和選擇會有切身體會,同時可以避免傳統學生實驗中所遇到的相互抄襲,學生偷懶等現象。
4教學模式的反饋
4.1邀請教師聽課
教學團隊老師之間相互聽課,同時邀請學院相關教師聽課。在理論教學中,著重課堂中的帶動作用(教學內容、教學方法、教學進度以及課堂的信息量等)、學生在課堂上的參與程度(課堂上活躍度、回答問題的主動性)、多媒體與板書的協調互配性(多媒體與板書的比列、多媒體中文章和圖片的搭配性)等方面進行量化評價;在實驗實踐教學中,著重學生課前的預習率(原理的掌握、設備儀器的使用方法)、課中學生的參與程度(學生動手能力、學生之間的合作搭配度)以及課后學生的實驗報告撰寫(包括實驗結果分析、針對出現問題的解決辦法等)等方面進行量化評價。
4.2調查問卷
設置調查問卷,通過對學生調查可以了解學生對課程的學習態度、對課程的興趣程度以及對課程學習的掌握等情況。針對學生反饋的問題可以做到及時調整教學方法和內容,取長補短,不斷的提高教學質量。
5結束語
總之,在多年的制藥工藝學課程教學、建設和改革實踐中,課程團隊積累了一定的教學經驗,盡管教學設計和教學實施的目標與學生學習后所取得的學習成果之間的一致性在不斷提高,但是我們明白,我校《制藥工藝學》課程建設和改革永遠在路上,任重而道遠。教育教學有其特定的規律,無論時代如何發展,只有將理論教學和實踐教學等方面的問題平衡解決好,才能逐步形成良性互動和教學相長的氛圍,最終實現教師教得好、學生學得好,穩步提升應用型教育質量。我們正在像研究藥物的制備工藝一樣研究制藥工藝學課程的建設和改革,在深思熟慮后穩步推進,以應用型為導向,突出理論教學與實踐教學的融合,使學生在掌握和吸收課程基本知識和基本技能的基礎上,成為實踐能力強、專業素質硬的藥學類專業人才。
參考文獻
[1]趙長林,周愉.內涵建設的生命線:構建本科課程質量保障體系[J].知識經濟,2018,463(10):158-160.
[2]趙廣榮,元英進.制藥工藝學課程內容建設的探討[J].化學工業與工程,2005(S1):124-126.
[3]趙廣榮,元英進,蔣建蘭,等.國家精品課程制藥工藝學的建設.化工高等教育,2010,27(1):17-20.
[4]吳金星,王曉,王保東,等.教師科研項目是強化實踐教學和培養創新能力的良好平臺[J].大學教育,2014(1):97-100.
[5]周瑋,萬娟,朱云峰.翻轉課堂視域下學生為中心的教學模式探索與實踐[J].江蘇第二師范學院學報,2015(2):97-101.
作者:朱富成 何曉梅 陳存武 陳乃東 單位:皖西學院